유선과 무선 BMS의 고려 사항

이 백서에서 초점을 맞추는 사항은 팩과 호스트 MCU에 연결된 각 배터리 모니터 장치의 통신 인터페이스입니다. 두 예시 모두 BQ796xx 모니터 제품군을 사용합니다. 일반적인 유선 솔루션은 배터리 모듈 사이의 꼬임쌍선 배선을 사용한 데이지 체인 케이블로 배터리 모니터를 연결합니다. 무선 통신 방식은 CC2642R-Q1 무선 MCU를 사용하여 데이터를 전송합니다.

그림 2에서 유선 솔루션의 왼쪽에 배터리 관리 또는 모니터 유닛(BMU) 보드가 표시되어 있습니다. 보드에는 호스트 MCU와 BQ79600-Q1 통신 브리지 장치가 있습니다. 이 BMU는 셀 모니터링 장치(CMU)에서 MCU와 다른 BQ796xx 모니터링 장치 사이의 인터페이스 역할을 하여 실제 배터리 셀과 연결합니다. 이러한 CMU는 각 배터리 모니터 장치의 고압측과 저압측 모두에서 꼬임쌍선 데이지 체인 케이블로 상호 연결되며, 링 케이블 옵션이 있어 케이블 파손 시 어느 방향으로든 전송이 가능합니다. 유선 솔루션은 데이지 체인 배선의 양쪽에 절연 부품이 있어야 잡음이 심한 환경에서 견고한 통신이 보장되고 엄격한 차량 전자파 간섭(EMI) 및 전자파 적합성(EMC) 제한을 견딜 수 있습니다.

무선 솔루션은 무선 인터페이스를 사용하여 배터리 모니터에서 무선 송수신기 장치를 통해 범용 비동기 수신기-송신기(UART) 데이터를 호스트 MCU로 전송합니다.

그림 3은 그림 1보다 더 간소화된 CMU를 사용하지만 무선 수신기 노드를 추가하여 CMU에 무선 방식으로 호스트에 셀 데이터를 전송하는 추가 디바이스가 있음을 보여줍니다. 이를 통해 그림 2에 표시된 2개의 CMU가 서로 자연스럽게 절연될 수 있습니다.

그림 3 무선 BMS 예시.

두 솔루션 사이의 큰 차이점은 유선 솔루션의 꼬임쌍선 배선을 무선 솔루션에서는 각 BMU의 CC2642R-Q1 장치로 대체한 것입니다.

디바이스를 추가하면 배선에 비해 복잡성과 비용이 증가할 수 있지만, 견고한 통신을 보장하려면 배선의 비용과 무게는 물론 꼬임쌍선 인터페이스의 양쪽에 고성능 절연 부품을 배치해야 할 필요성을 고려해야 합니다. 표 1은 유선과 무선 배터리 관리 솔루션에 대한 추가 고려 사항을 설명합니다.